中國(guó)南方典型石漠化區(qū)地下水土流失防治技術(shù)初步研究與示范——以喀斯特高原山地、喀斯特高原峽谷、喀斯特高原盆地為例.pdf

1、中國(guó)南方喀斯特石漠化是我國(guó)主要的生態(tài)環(huán)境問題之一，以脆弱的生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)，加之人為干擾，導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力退化，地表基巖裸露。貴州是南方喀斯特地區(qū)喀斯特石漠化問題最嚴(yán)重地區(qū)之一，山區(qū)面積較大，可溶巖成土速率極慢，土層薄，加之降雨對(duì)土壤的侵蝕加劇了土壤的流失，土壤沿著裂隙、漏斗、管道等由地表空間向地下空間流失，導(dǎo)致土壤資源匱乏，可利用土地資源不斷減少，對(duì)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生重要的影響。因此，本文選取了畢節(jié)撒拉溪喀斯特石漠化潛在—輕度高原山地地貌類型

2、、關(guān)嶺—貞豐花江喀斯特石漠化中度—強(qiáng)度高原峽谷地貌類型、安順本寨喀斯特石漠化高原盆地地貌類型區(qū)，以自然地理學(xué)理論、可持續(xù)發(fā)展理論、水土保持學(xué)理論、生態(tài)恢復(fù)理論等為基礎(chǔ)，對(duì)研究樣地為期一年的定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，將不同等級(jí)石漠化條件下地下土壤流失量與氣候、土壤、降雨、洞穴滴水因子結(jié)合起來，基于土壤理化性質(zhì)、生境要素、相關(guān)分析、空間對(duì)比分析、時(shí)間對(duì)比分析等方法，進(jìn)行不同等級(jí)石漠化地下土壤流失量的對(duì)比分析，歸納各因子對(duì)地下土壤流失量的影響，在地下水土流失

3、機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行牧草種植關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)研究、構(gòu)建喀斯特不同等級(jí)石漠化的地下水土流失防治模式，凝練石漠化地區(qū)牧草與其他林草的優(yōu)化配套種植技術(shù)、綜合示范該模式并推廣應(yīng)用。
　?。?）地下水土流失機(jī)理研究的重要理論基礎(chǔ)是生態(tài)平衡。
　　研究喀斯特石漠化地區(qū)的地下水土流失機(jī)理，實(shí)質(zhì)研究是小流域范圍內(nèi)光、熱、水、土等各因子之間的能量守恒，各因子之間的能量失衡，導(dǎo)致生態(tài)群落逆向演替，生態(tài)系統(tǒng)退化。通過對(duì)研究區(qū)一年的定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，分析氣候

4、、土壤、降雨、地下土壤流失量等各因素，得出降雨、溫度、土壤是打破生態(tài)平衡的關(guān)鍵因素，氣候?yàn)閹r石的破碎奠定了基礎(chǔ)，土壤抗蝕性是地下土壤流失的重要因素，降雨為地下土壤流失提供了動(dòng)力條件，通過spss對(duì)降雨量與土壤流失量之間進(jìn)行相關(guān)性分析，喀斯特高原山地石漠化地區(qū)降雨量與土壤流失量呈顯著正相關(guān)，r=0.959，線性回歸方程為：Y=0.0041x-0.1061；喀斯特高原峽谷石漠化地區(qū)土壤漏失量與降雨量的相關(guān)性分析， r=0.616，回歸為方程

5、為 Y=0.9224Ln(x)-1.7433，采用地下水土流失空間優(yōu)化配置模式等措施恢復(fù)光、熱、水、土的均衡發(fā)展，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)發(fā)展。
　　地下土壤流失量主要集中在中、強(qiáng)度石漠化地區(qū)，中度石漠化樣地土壤侵蝕模數(shù)為3.4 t/（km2.a），強(qiáng)度石漠化樣地土壤侵蝕模數(shù)為49.34 t/（km2.a），極強(qiáng)度石漠化樣地土壤侵蝕模數(shù)為3.24 t/（km2.a），隨著石漠化等級(jí)的增強(qiáng)，地下土壤流失量隨之增加，但極強(qiáng)度石漠化樣地地下土

6、壤流失量卻呈下降的趨勢(shì)，主要原因是極強(qiáng)度石漠化樣地基巖裸露，已達(dá)到無土可流的地步。
　　對(duì)洞穴地表土壤、洞穴地下土壤的化學(xué)性質(zhì)分析，得出土壤養(yǎng)分總體表現(xiàn)為由地表向地下空間濡滑過程中，土壤養(yǎng)分形成一個(gè)富集的過程，洞穴地表土壤為全氮0.19g/kg，全磷0.52g/kg，全鉀150.65 g/kg，有機(jī)質(zhì)44.14 g/kg，洞穴地下土壤為全氮0.13g/kg，全磷0.87g/kg，全鉀264.76g/kg，有機(jī)質(zhì)130.39 g/k

7、g，而地表裂隙漏失型土壤卻呈現(xiàn)相反的規(guī)律，地表土壤上層全氮0.26g/kg，全磷0.49g/kg，全鉀299.36g/kg，地表土壤下層全氮0.18g/kg，全磷0.36g/kg，全鉀250.48g/kg。土壤由上層空間向下層空間蠕滑過程中，土壤養(yǎng)分呈減少趨勢(shì)。
　?。?）生態(tài)經(jīng)濟(jì)復(fù)合型和地方特色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)型是石漠化治理中地下水土流失空間優(yōu)化配置的兩大模式。
　　通過對(duì)不同地貌地下水土流失特征的分析，喀斯特高原山地平均溫度15

8、.4。C,照度為61.71kLux，土壤平均溫度為13.88。C，喀斯特高原峽谷平均溫度24.42。C,照度為108.93kLux，土壤平均溫度為20.22。C，根據(jù)不同地貌的自然條件提出不同的地下水土流失空間的配置模式。
　　喀斯特高原山地石漠化區(qū)經(jīng)濟(jì)落后、以傳統(tǒng)農(nóng)耕方式為主，主要種植玉米、土豆等農(nóng)作物，土地利用率低，植被覆蓋率低，水土流失嚴(yán)重，農(nóng)作物產(chǎn)量低，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，充分利用區(qū)域內(nèi)自然資源，構(gòu)

9、建了喀斯特高原山地潛在—輕度石漠化環(huán)境農(nóng)—林—草—牧（畜）—鄉(xiāng)村旅游的生態(tài)經(jīng)濟(jì)復(fù)合型發(fā)展模式。
　　喀斯特高原峽谷石漠化區(qū)，氣候濕熱、峽谷深切、地形崎嶇、山高坡陡、相對(duì)高差大，自然景觀優(yōu)美，是喀斯特石漠化區(qū)峽谷地貌美學(xué)的典型代表，中度、強(qiáng)度石漠化地區(qū)水土流失劇烈，輕度石漠化主要分布在旱地和灌木林地，中度石漠化主要分布在其他草地和園地，強(qiáng)度石漠化主要分布在坡耕地、園林和未利用地，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀蝗宋囊蛩兀瑯?gòu)建喀斯特高原中度—強(qiáng)度石漠化環(huán)

10、境地方特色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)型發(fā)展模式，開發(fā)喀斯特高原峽谷地貌生態(tài)旅游。
　　（3）地下水土流失空間優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)
　　本文以恢復(fù)自然生態(tài)環(huán)境、水土保持、生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展為基礎(chǔ)，以適地適樹為原則，兼顧經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，以牧草種植為基礎(chǔ)，與其他品種進(jìn)行套種模式，既防止了土壤的地下流失，也改善了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。在潛在—輕度喀斯特高原山地石漠化地區(qū)篩選核桃、火棘、牧草，構(gòu)建不同冠層的空間優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)，潛在石漠化地區(qū)發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖、農(nóng)—林—

11、草立體符合模式；輕度石漠化地區(qū)發(fā)展鄉(xiāng)村田園旅游發(fā)展模式；中度石漠化地區(qū)發(fā)展生態(tài)建設(shè)與草食畜牧業(yè)發(fā)展模式，在中度—強(qiáng)度的高原峽谷石漠化地區(qū)篩選芭蕉、花椒、金銀花、牧草，構(gòu)建不同冠層的空間優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)研究，利用濕熱河谷的地帶性差異，發(fā)展具有地方特色的經(jīng)果林，充分利用林下空間，實(shí)現(xiàn)石漠化的綜合治理，在中度石漠化地區(qū)發(fā)展坡改梯與水資源開發(fā)利用模式；再強(qiáng)度石漠化地區(qū)發(fā)展產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式、生態(tài)恢復(fù)模式；再極強(qiáng)度石漠化地區(qū)發(fā)展生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)旅游發(fā)展模

12、式。
　?。?）地下水土流失監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)及模式推廣
　　本文根據(jù)喀斯特石漠化地下水土流失特征，結(jié)合水土保持理論、土壤學(xué)理論、生態(tài)系統(tǒng)平衡理論等，確定地下水土保持監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，對(duì)其生態(tài)效益進(jìn)行了監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。通過對(duì)畢節(jié)和花江兩個(gè)示范區(qū)不同牧草的生態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，牧草對(duì)于保水固土效果顯著，牧草生長(zhǎng)茂盛，單位面積內(nèi)草本生物量較多，牧草減沙量也增強(qiáng)。對(duì)石漠化治理牧草及其衍生產(chǎn)業(yè)模式進(jìn)行推廣，需要政策、資金、法律等各方面的保持措施，加之后期有